高三化學一輪復(fù)習練習：化學反應(yīng)的熱效應(yīng)

化學反應(yīng)的熱效應(yīng)練習一、選擇題1．下列有關(guān)反應(yīng)2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑的說法正確的是()A．該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B．生成物的總鍵能低于反應(yīng)物的總鍵能C．反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量D．涉及的四種物質(zhì)均屬于電解質(zhì)2．某同學設(shè)計如圖所示實驗，探究反應(yīng)中的能量變化。下列判斷正確的是()A．實驗(a)、(b)、(c)所涉及的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)B．將實驗(a)中的鋁片更換為等質(zhì)量的鋁粉后釋放出的熱量有所增加C．實驗(c)中將玻璃攪拌器改為鐵質(zhì)攪拌棒對實驗結(jié)果沒有影響D．實驗(c)中若用NaOH固體測定，則測定數(shù)值偏高3．下列有關(guān)反應(yīng)熱和熱化學方程式的描述不正確的是()A．已知H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，則稀氨水和稀H2SO4溶液完全反應(yīng)生成1molH2O(l)時，放出熱量少于57.3kJB．熱化學方程式各物質(zhì)前的化學計量數(shù)既可以是整數(shù)也可以是分數(shù)，既表示分子數(shù)也表示物質(zhì)的量C．101kpa,20℃和25℃時，CH4的燃燒熱不同D．鍵能數(shù)值為平均值，用鍵能求出的反應(yīng)熱是估算值4.H2和I2在一定條件下能發(fā)生反應(yīng)：H2(g)＋I2(g)?2HI(g)，1molH2完全反應(yīng)放出akJ熱量。已知：(a、b、c均大于零)下列說法不正確的是()A．反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量B．斷開1molH—H鍵和1molI—I鍵所需的能量高于斷開2molH—I鍵所需的能量C．斷開2molH—I鍵所需的能量約為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(c＋b＋a))kJD．向密閉容器中加入2molH2和2molI2，充分反應(yīng)放出的熱量小于2akJ5.CO(g)與H2O(g)反應(yīng)過程的能量變化如圖所示，有關(guān)兩者反應(yīng)的說法正確的是()A．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B．CO(g)和H2O(g)所具有的總能量高于CO2(g)和H2(g)具有的總能量C．反應(yīng)的熱化學方程式為CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH＝＋41kJ/molD．1molCO2(g)和1molH2(g)反應(yīng)生成1molCO(g)和1molH2O(g)要放出41kJ的熱量6．下列依據(jù)熱化學方程式得出的結(jié)論正確的是()A．若2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1，則H2的標準燃燒熱為－241.8kJ·mol－1B．若C(石墨，s)＝C(金剛石，s)ΔH>0，則石墨比金剛石穩(wěn)定C．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.4kJ·mol－1，則20.0gNaOH固體與稀鹽酸完全中和，放出28.7kJ的熱量D．已知2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g)ΔHl；2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH2，則ΔH1>ΔH27．通過以下反應(yīng)均可獲取H2。下列有關(guān)說法不正確的是()①太陽光催化分解水制氫：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH1＝＋571.6kJ·mol－1②焦炭與水反應(yīng)制氫：C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH2＝＋131.3kJ·mol－1③甲烷與水反應(yīng)制氫：CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH3＝＋206.1kJ·mol－1A．H2的燃燒熱為285.8kJ·mol－1B．反應(yīng)②中E(反應(yīng)物鍵能總和)＞E(生成物鍵能總和)C．反應(yīng)C(s)＋2H2(g)=CH4(g)的ΔH＝＋74.8kJ·mol－1D．2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＜＋571.6kJ·mol－18．)NH3(g)和CO2(g)在尿素合成塔中合成COeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH2))2(s)是分兩步進行的：①2NH3(g)＋CO2(g)?NH2COONH4eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(l))；②NH2COONH4eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(l))COeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH2))2(s)＋H2O(g)。其反應(yīng)過程的能量變化如圖所示，下列說法正確的是()A．1molNH2COONH4eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(l))的能量低于1molCOeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH2))2(s)的能量B．2NH3(g)＋CO2(g)?NH2COONH4eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(l))ΔH＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Ea2－Ea1))kJ·mol－1C．選擇合適的催化劑，能同時改變反應(yīng)①②的焓變D．反應(yīng)過程中NH2COONH4eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(l))會有大量累積9．N2(g)與H2(g)化合生成NH3(g)的過程中能量的變化如下圖所示。下列有關(guān)說法正確的是()A．使用催化劑會改變反應(yīng)的熱效應(yīng)B．反應(yīng)的熱化學方程式為N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)＋2bkJC．1molN(g)和3molH(g)生成1molNH3(g)時，放出bkJ熱量D．1molN2(g)和3molH2(g)的能量之和低于2molNH3(g)的能量10．在生產(chǎn)、生活、科技中，氫能已獲得越來越多的關(guān)注，是非常重要的能源。已知：下列推斷正確的是()A．H2O(l)吸收能量后，分子中氫氧鍵斷裂而生成H2O(g)B．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－484kJC．若2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)＋Q1,2H2(g)＋O2(l)=2H2O(g)＋Q2；則Q1＞Q2D．將2molH2O(g)分解成H2(g)和O2(g)，吸收4×463kJ的熱量11．制備CrCl3過程中的能量變化如下圖所示，下列說法正確的是()A．ΔH2<ΔH4，ΔH3>ΔH5B．CCl4中共價鍵的鍵能約為eq\f(1,6)ΔH3C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0D．ΔH5很小，說明COCl2沸點很高12．通過理論計算發(fā)現(xiàn)，CH2=CH—C≡CH與HBr發(fā)生加成反應(yīng)時，通過不同的路徑都可以生成有機物④，其反應(yīng)過程及相對能量變化如下圖所示。下列說法正確的是()A．中間產(chǎn)物③存在順反異構(gòu)B．對于“反應(yīng)路徑1”來說，該反應(yīng)的決速步驟的活化能為34.7kcal·mol－1C．由物質(zhì)①生成物質(zhì)②或物質(zhì)③的反應(yīng)過程中，斷鍵吸收的能量之和均低于成鍵釋放的能量之和D．物質(zhì)的穩(wěn)定性由強到弱的順序為②>③>④二、非選擇題13．以CO2和H2O為原料可以制得淀粉，實現(xiàn)“喝西北風”吃飽；CO2與H2O可在不同催化劑和反應(yīng)條件下生成CO和CH3OH等多種有機化合物，在減少溫室氣體、減少化石能源使用、新能源開發(fā)利用等方面有重要的作用。(1)CO2與H2在催化劑的作用下反應(yīng)歷程如圖甲所示：反應(yīng)歷程中活化能(能壘)最大的化學方程式為__________________________，CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH＝__________eV/mol。(2)CO2與H2在某催化劑的作用下反應(yīng)如圖乙所示：化學鍵鍵能(kJ/mol)436326803464414寫出該反應(yīng)的熱化學方程式：________________________________，體系達到平衡后，若要使平衡向正反應(yīng)方向移動，可以改變的條件是________________。(3)在一定條件下，在相同的恒容容器中，10min內(nèi)三種不同的催化劑對CO2與H2反應(yīng)的影響如圖丙所示：①下列說法正確的是__________a．使用催化劑Ⅲ，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率最高b．此反應(yīng)是放熱反應(yīng)，為提高產(chǎn)量應(yīng)選擇反應(yīng)溫度T1c．最佳催化劑是催化劑Ⅰd．vaeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CO2))>vbeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CO2))>vceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CO2))②若此反應(yīng)起始投料為5molCO2和15molH2，在10L恒容密閉容器中進行，T3溫度下，K＝__________(用分數(shù)形式表示)，在催化劑Ⅰ作用下，從起始到a點H2的平均反應(yīng)速率為________。答案：1．CNa2O2與水反應(yīng)后溶液溫度升高，是放熱反應(yīng)，A錯誤；Na2O2與水的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總鍵能較小，B錯誤；Na2O2與水的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，C正確；Na2O2、H2O、NaOH均屬于電解質(zhì)，但O2是單質(zhì)，不屬于電解質(zhì)，D錯誤。2．D金屬與酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，氫氧化鋇晶體與氯化銨固體的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A錯誤；等質(zhì)量的鋁片和鋁粉與鹽酸反應(yīng)放出的熱量相同，B錯誤；鐵的導(dǎo)熱性良好，換用鐵質(zhì)攪拌棒后會有熱量損失，導(dǎo)致測定的數(shù)值偏低，C錯誤；氫氧化鈉固體溶于水時放熱，會使測定的數(shù)值偏高，D正確。3．B已知H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，由于氨水是弱堿，屬于弱電解質(zhì)，其在水溶液中邊反應(yīng)邊電離，電離是一個吸熱過程，則稀氨水和稀H2SO4溶液完全反應(yīng)生成1molH2O(l)時，放出熱量少于57.3kJ，A正確；熱化學方程式各物質(zhì)前的化學計量數(shù)用于表示其物質(zhì)的量，而不是其分子數(shù)，故熱化學方程式各物質(zhì)前的化學計量數(shù)既可以是整數(shù)也可以是分數(shù)，B錯誤；燃燒熱與外界的壓強和溫度有關(guān)，相同質(zhì)量的物質(zhì)在不同溫度下具有的總能量不同，故101kpa，20℃和25℃時，CH4的燃燒熱不同，C正確；化學反應(yīng)的微觀本質(zhì)為舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成過程，可以用反應(yīng)物的總鍵能減去生成物的總鍵能來估算反應(yīng)熱，即鍵能數(shù)值為平均值，用鍵能求出的反應(yīng)熱是估算值，D正確。4．B已知H2和I2燃燒生成2molHI是一個放熱反應(yīng)，故反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，A正確；已知H2和I2燃燒生成2molHI是一個放熱反應(yīng)，斷開1molH—H鍵和1molI—I鍵所需的能量低于斷開2molH—I鍵所需的能量，B錯誤；根據(jù)反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的鍵能之和減去生成物的鍵能之和，則有－akJ＝bkJ＋ckJ－2E(H－I)，則2E(H－I)＝(a＋b＋c)kJ，斷開2molH—I鍵所需的能量約為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(c＋b＋a))kJ，C正確；由于反應(yīng)是一個可逆反應(yīng)，向密閉容器中加入2molH2和2molI2，2molH2不能完全反應(yīng)，故充分反應(yīng)放出的熱量小于2akJ，D正確。5.B根據(jù)圖示，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A錯誤；根據(jù)圖示，1molCO(g)和1molH2O(g)生成1molCO2(g)和1molH2(g)放出熱量，則1molCO(g)和1molH2O(g)的總能量高于1molCO2(g)和1molH2(g)的總能量，B正確；根據(jù)圖示，1molCO(g)和1molH2O(g)生成1molCO2(g)和1molH2(g)放出41kJ的熱量，反應(yīng)的熱化學方程式為COeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g))＋H2Oeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g))=CO2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g))＋H2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g))ΔH＝－41kJ/mol，C錯誤；根據(jù)圖示，1molCO2(g)和1molH2(g)反應(yīng)生成1molCO(g)和1molH2O(g)，總能量升高，要吸收41kJ的熱量，D錯誤。6．B燃燒熱是在25℃、101kPa下用1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化來進行測定的，因為所給方程式中水的狀態(tài)不是液態(tài)，所以不能確定氫氣的燃燒熱數(shù)值，故A錯誤；物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定，由石墨轉(zhuǎn)化為金剛石為吸熱反應(yīng)，可知石墨的能量低于金剛石的能量，所以石墨比金剛石穩(wěn)定，故B正確；中和熱是指稀的強酸強堿溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時放出的熱量，而氫氧化鈉固體溶于水時會放出大量的熱，所以20.0gNaOH固體與稀鹽酸完全中和時，放出的熱量大于28.7kJ，故C錯誤；ΔH1為碳單質(zhì)完全燃燒時的反應(yīng)熱，ΔH2為碳單質(zhì)不完全燃燒時的反應(yīng)熱，燃燒反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以ΔH均為負數(shù)，所以ΔH1小于ΔH2，故D錯誤。7．C由反應(yīng)①可得出H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH1＝－285.8kJ·mol－1，則H2的燃燒熱為285.8kJ·mol－1，A正確；反應(yīng)②的ΔH2＝＋131.3kJ·mol－1＞0，則E(反應(yīng)物鍵能總和)＞E(生成物鍵能總和)，B正確；利用蓋斯定律，將反應(yīng)②－③得，反應(yīng)C(s)＋2H2(g)=CH4(g)的ΔH＝(＋131.3kJ·mol－1)－(＋206.1kJ·mol－1)＝－74.8kJ·mol－1，C不正確；因為2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH1＝＋571.6kJ·mol－1，而2H2O(g)=2H2O(l)ΔH＜0，所以2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＜＋571.6kJ·mol－1，D正確。8．D由圖知，1molNH2COONH4eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(l))的能量低于1molCOeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH2))2(s)和1molH2O(g)的總能量，但1molNH2COONH4eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(l))的能量不一定低于1molCOeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH2))2(s)的能量，A錯誤；由圖知，2NH3(g)＋CO2(g)?NH2COONH4eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(l))為放熱反應(yīng)，則ΔH＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Ea1－Ea2))kJ·mol－1，B錯誤；選擇合適的催化劑，不能改變反應(yīng)的焓變，C錯誤；由圖可知，Ea1<Ea3，所以反應(yīng)①大于反應(yīng)②的速率，故反應(yīng)過程中NH2COONH4eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(l))會有大量累積，D正確。9．C使用催化劑不會改變反應(yīng)的熱效應(yīng)，A錯誤；根據(jù)反應(yīng)過程的能量變化可知，反應(yīng)的熱化學方程式為N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)ΔH＝－2(b－a)kJ/mol，B錯誤；從圖中可知，1molN(g)和3molH(g)生成1molNH3(g)時，放出bkJ熱量，C正確；氮氣和氫氣反應(yīng)生成氨氣，這是一個放熱反應(yīng)，1molN2(g)和3molH2(g)的能量之和高于2molNH3(g)的能量，D錯誤。10．CH2O(l)吸收能量后變?yōu)镠2O(g)是物理變化，分子中氫氧鍵不斷裂，A錯誤；由題中轉(zhuǎn)化歷程圖可知，2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝2×436kJ/mol＋496kJ/mol－4×463kJ/mol＝－484kJ/mol，單位錯誤，B錯誤；由于O2(l)變?yōu)镺2(g)的過程需要吸收熱量，故若2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)＋Q1,2H2(g)＋O2(l)=2H2O(g)＋Q2，前者放出的熱量大于后者即Q1＞Q2，C正確；由B項分析可知，將2molH2O(g)分解成H2(g)和O2(g)，吸收484kJ的熱量，D錯誤。11．BΔH2是化學鍵斷裂的吸熱過程，ΔH4是化學鍵形成的放熱過程，故ΔH2>ΔH4，A項錯誤；CCl4中的4個C—Cl鍵的鍵能是不相同的，但通常取平均值。因ΔH3表示6個C—Cl鍵斷裂時吸收的能量，所以CCl4中共價鍵的鍵能約為eq\f(1,6)ΔH3，B項正確；根據(jù)蓋斯定律，ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5，C項錯誤；COCl2是分子晶體，沸騰時克服范德華力，而ΔH5表示共價鍵形成時的能量變化，D項錯誤。12．C中間產(chǎn)物③中雙鍵碳原子的一端均連接兩個氫原子，不存在順反異構(gòu)，A項錯誤；對于“反應(yīng)路徑1”來說，該反應(yīng)的決速步驟為物質(zhì)②→物質(zhì)④，該步驟的活化能為45.6kcal·mol－1，B項錯誤；由圖可知物質(zhì)①的總能量大于物質(zhì)②或物質(zhì)③的總能量，則由物質(zhì)①生成物質(zhì)②或物質(zhì)③都為放熱反應(yīng)，故斷鍵吸收的能量之和均低于成鍵釋放的能量之和，C項正確；由圖可知，物質(zhì)②、③、④具有的相對能量大小為：②>③>④，能量越高物質(zhì)越不穩(wěn)定，故物質(zhì)的穩(wěn)定性由強到弱的順序為④>③>②，D項錯誤。13．(1)eq\a\vs4\al\co1(·)CO2＋eq\a\vs4\al\co1(·)H＋eq\f(7,2)H2(g)=·HOCO＋eq\f(7,2)H2(g)－2.05NA(2)CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－46kJ/mol降低溫度、增加壓強(3)①c②eq\f(1600,27)L2/mol20.12mol·L－1·min－1解析(1)根據(jù)圖甲可知，反應(yīng)歷程中活化能(能壘)最大是Ts1，化學方程式為eq\a\vs4\al\co1(·)CO2＋eq\a\vs4\al\co1(·)H＋eq\f(7,2)H2(g)=eq\a\vs4\al\co1(·)HOCO＋eq\f(7,2)H2(g)；起始能量為0eV，生成eq\a\vs4\al\co1(·)CO(g)＋H2O(g)時能量